- ICH GCP
- Registro degli studi clinici negli Stati Uniti
- Sperimentazione clinica NCT01659541
Stimolazione con cavi elettrici per ripristinare la tosse
Stimolazione del midollo spinale con cavi per ripristinare la tosse
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
I pazienti con lesioni del midollo spinale cervicale hanno spesso la paralisi di una parte importante dei loro muscoli espiratori - i muscoli responsabili della tosse - e quindi mancano di un normale meccanismo della tosse. Di conseguenza, la maggior parte di questi pazienti soffre di una capacità notevolmente ridotta di eliminare le secrezioni delle vie aeree, un fattore che contribuisce allo sviluppo di infezioni ricorrenti del tratto respiratorio come polmonite e bronchite. I muscoli espiratori possono essere attivati dalla stimolazione elettrica delle radici spinali per produrre una tosse funzionalmente efficace.
Lo scopo di questo studio è determinare se la stimolazione elettrica dei muscoli espiratori mediante cavi elettrici è in grado di produrre una tosse efficace su richiesta. Secondo i ricercatori dello studio, in caso di successo, questa tecnica eviterà la necessità di frequenti aspirazioni del paziente, che spesso richiedono la presenza costante di personale addestrato. Consentirà inoltre ai pazienti con lesioni del midollo spinale di eliminare più prontamente le loro secrezioni, riducendo così l'incidenza di complicanze respiratorie e malattie e morte associate.
Nello studio, i ricercatori studieranno 16 adulti (18-75 anni) con lesioni spinali cervicali (livello C8 o superiore), almeno 6 mesi dopo la data della lesione. Dopo una valutazione dell'anamnesi, un breve esame fisico e test iniziali, ai partecipanti verranno posizionati fili di piombo - mediante una procedura chirurgica di routine e minimamente invasiva - sulla superficie del midollo spinale nella parte bassa della schiena per stimolare i muscoli espiratori e ripristinare tosse.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
-
-
Ohio
-
Cleveland, Ohio, Stati Uniti, 44109
- MetroHealth Medical Center
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Lesione del midollo spinale di livello C8 o superiore
- 12 mesi dopo l'infortunio (se l'American Spinal Injury Association (ASIA) Impairment Scale (AIS) è incompleta) o 6 mesi dopo l'infortunio (se l'AIS è completo)
- Debolezza dei muscoli espiratori
- Età compresa tra 18 e 75 anni
- Adeguata ossigenazione
Criteri di esclusione:
- Malattie polmonari, cardiovascolari o cerebrali non trattate
- Scoliosi, deformità della parete toracica o marcata obesità
- Ipertensione non gestita (pressione sanguigna alta) o ipotensione (pressione sanguigna bassa)
- Bassa ossigenazione
- Infezione minore nel sito di impianto che richiede antibiotici nelle ultime 3 settimane
- Infezione grave che ha richiesto il ricovero in ospedale nelle ultime 6 settimane
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Trattamento
- Assegnazione: N / A
- Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
|---|---|
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Sperimentale: Procedura e dispositivo
Procedura/Chirurgia: Impianto del dispositivo; Dispositivo: stimolatore muscolare espiratorio
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Lo stimolatore muscolare espiratorio è costituito da due piccoli elettrodi (conduttori) impiantati sulla superficie del midollo spinale nella parte bassa della schiena per stimolare i muscoli espiratori e ripristinare la tosse.
Questi elettrodi sono collegati a un ricevitore impiantato nell'addome o nella parete toracica.
Il dispositivo viene attivato tramite un'antenna esterna collegata a una scatola di controllo esterna.
Altri nomi:
Lo stimolatore muscolare espiratorio è costituito da due fili (ciascuno con due contatti metallici) inseriti sulla superficie del loro midollo spinale nella parte bassa della schiena usando un ago.
La procedura per impiantare questi conduttori è comunemente usata oggi per altri scopi.
Questa è una tecnica chirurgica minimamente invasiva con rischi minimi.
I conduttori sono collegati a un ricevitore impiantato nell'addome o nella parete toracica.
Il dispositivo viene attivato tramite un'antenna esterna collegata a una scatola di controllo esterna per stimolare i muscoli espiratori e ripristinare la tosse.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Misurazioni della velocità del flusso d'aria espiratorio di picco per valutare l'efficacia della tosse.
Lasso di tempo: 52 settimane (1 anno)
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La velocità massima del flusso d'aria espiratorio è la velocità massima di espirazione di una persona.
Il flusso espiratorio di picco è il flusso massimo generato durante un'espirazione forzata, a partire dalla piena inspirazione.
È stato misurato dopo il rilascio dell'occlusione delle vie aeree dopo che è stato raggiunto il picco di pressione delle vie aeree.
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52 settimane (1 anno)
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Misurazioni della pressione massima delle vie aeree per valutare l'efficacia della tosse
Lasso di tempo: 52 settimane (1 anno)
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La pressione espiratoria massima è la pressione più alta che può essere sviluppata durante uno sforzo espiratorio forzato contro una via aerea occlusa.
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52 settimane (1 anno)
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Episodi di gestione della secrezione
Lasso di tempo: 52 settimane (1 anno)
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Questa valutazione ha permesso di caratterizzare la gravità degli episodi di gestione della secrezione e la valutazione soggettiva della necessità di gestione della secrezione prima e dopo l'uso del sistema per la tosse. Design: valutazione prospettica tramite risposte al questionario Domanda: Quanto sono state significative le tue esigenze di assistenza per la gestione delle secrezioni delle vie aeree in una giornata tipo durante la scorsa settimana? 0 Nessuno - Ignaro della necessità
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52 settimane (1 anno)
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Difficoltà a sollevare l'espettorato
Lasso di tempo: 52 settimane (1 anno)
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Indagine per valutare la difficoltà a sollevare l'espettorato Obiettivi: Determinare la difficoltà a sollevare l'espettorato prima e dopo l'uso del sistema di stimolazione della tosse (Cough System) Design: valutazione prospettica tramite risposte al questionario Domanda: Quante difficoltà hai avuto con la gestione delle secrezioni delle vie aeree? Su una scala da 0 a 4 (0 = Nessuno (Nessuna secrezione), 1 = Lieve (Raramente ha difficoltà), 2 = Moderato (Difficoltà occasionale) 3 = Marcato (Difficoltà frequente) e 4=Grave (Di solito ha grandi difficoltà). |
52 settimane (1 anno)
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Numero di infezioni delle vie respiratorie
Lasso di tempo: 52 settimane (1 anno)
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Il modulo copre la frequenza, il tipo, la gravità e l'uso di antibiotici per le infezioni del tratto respiratorio. L'incidenza delle infezioni acute del tratto respiratorio, definite da un cambiamento nel carattere, nel colore o nella quantità delle secrezioni respiratorie e che richiedono la somministrazione di antibiotici, è stata monitorata prima e dopo l'impianto del sistema per la tosse. L'insorgenza di infezioni del tratto respiratorio è stata determinata dall'anamnesi del soggetto e corroborata dalla revisione delle cartelle cliniche, quando disponibili. |
52 settimane (1 anno)
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Valutazione della qualità della vita - Livello di stress
Lasso di tempo: 52 settimane (1 anno)
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L'indagine valuterà la qualità della vita del soggetto a casa e in situazioni sociali, nonché la necessità specifica di gestire le secrezioni. Obiettivi: Valutazione della qualità della vita prima e dopo l'utilizzo del sistema di stimolazione della tosse (Cough System) Design: valutazione prospettica tramite risposte al questionario Domanda: In che misura la gestione delle secrezioni delle vie aeree ti ha causato stress? Su una scala da 0 a 3 (0 = per niente, 1 = poco, 2 = abbastanza e 3 = molto) |
52 settimane (1 anno)
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Investigatori
- Investigatore principale: Anthony F. DiMarco, MD, MetroHealth Medical Center
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- DiMarco AF, Kowalski KE, Geertman RT, Hromyak DR. Spinal cord stimulation: a new method to produce an effective cough in patients with spinal cord injury. Am J Respir Crit Care Med. 2006 Jun 15;173(12):1386-9. doi: 10.1164/rccm.200601-097CR. Epub 2006 Mar 16.
- DiMarco AF, Kowalski KE, Geertman RT, Hromyak DR, Frost FS, Creasey GH, Nemunaitis GA. Lower thoracic spinal cord stimulation to restore cough in patients with spinal cord injury: results of a National Institutes of Health-Sponsored clinical trial. Part II: clinical outcomes. Arch Phys Med Rehabil. 2009 May;90(5):726-32. doi: 10.1016/j.apmr.2008.11.014.
- DiMarco AF, Kowalski KE, Geertman RT, Hromyak DR. Lower thoracic spinal cord stimulation to restore cough in patients with spinal cord injury: results of a National Institutes of Health-sponsored clinical trial. Part I: methodology and effectiveness of expiratory muscle activation. Arch Phys Med Rehabil. 2009 May;90(5):717-25. doi: 10.1016/j.apmr.2008.11.013.
- Kowalski KE, DiMarco AF. Comparison of wire and disc leads to activate the expiratory muscles in dogs. J Spinal Cord Med. 2011 Nov;34(6):600-8. doi: 10.1179/2045772311Y.0000000039.
- DiMarco AF, Romaniuk JR, Supinski GS. Electrical activation of the expiratory muscles to restore cough. Am J Respir Crit Care Med. 1995 May;151(5):1466-71. doi: 10.1164/ajrccm.151.5.7735601.
- DiMarco AF, Romaniuk JR, Kowalski KE, Supinski G. Pattern of expiratory muscle activation during lower thoracic spinal cord stimulation. J Appl Physiol (1985). 1999 Jun;86(6):1881-9. doi: 10.1152/jappl.1999.86.6.1881.
- DiMarco AF, Romaniuk JR, Kowalski KE, Supinski G. Mechanical contribution of expiratory muscles to pressure generation during spinal cord stimulation. J Appl Physiol (1985). 1999 Oct;87(4):1433-9. doi: 10.1152/jappl.1999.87.4.1433.
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- Kowalski KE, Romaniuk JR, DiMarco AF. Changes in expiratory muscle function following spinal cord section. J Appl Physiol (1985). 2007 Apr;102(4):1422-8. doi: 10.1152/japplphysiol.00870.2006. Epub 2006 Dec 7.
- DiMarco AF, Kowalski KE, Romaniuk JR. Effects of diaphragm activation on airway pressure generation during lower thoracic spinal cord stimulation. Respir Physiol Neurobiol. 2007 Oct 15;159(1):102-7. doi: 10.1016/j.resp.2007.06.007. Epub 2007 Jun 22.
- DiMarco AF, Kowalski KE. Effects of chronic electrical stimulation on paralyzed expiratory muscles. J Appl Physiol (1985). 2008 Jun;104(6):1634-40. doi: 10.1152/japplphysiol.01321.2007. Epub 2008 Apr 10.
- DiMarco AF, Kowalski KE, Hromyak DR, Geertman RT. Long-term follow-up of spinal cord stimulation to restore cough in subjects with spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2014 Jul;37(4):380-8. doi: 10.1179/2045772313Y.0000000152. Epub 2013 Nov 26.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Polito RR, Kowalski KE. Economic Consequences of an Implanted Neuroprosthesis in Subjects with Spinal Cord Injury for Restoration of an Effective Cough. Top Spinal Cord Inj Rehabil. 2017 Summer;23(3):271-278. doi: 10.1310/sci2303-271.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Polito RR, Kowalski KE. Case report: Minimally invasive method to activate the expiratory muscles to restore cough. J Spinal Cord Med. 2018 Sep;41(5):562-566. doi: 10.1080/10790268.2017.1357916. Epub 2017 Oct 11.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Kowalski KE. Complete Restoration of Respiratory Muscle Function in Three Subjects With Spinal Cord Injury: Pilot Interventional Clinical Trial. Am J Phys Med Rehabil. 2019 Jan;98(1):43-50. doi: 10.1097/PHM.0000000000001018.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Nemunaitis GA and Kowalski KE. Case Report: Effects of Lower Thoracic Spinal Cord Stimulation on Bowel Management in a Person with Spinal Cord Injury. Journal of Neurology and Neurobiology (2019) Volume 5 - Issue 1 | DOI: http://dx.doi.org/10.16966/2379-7150.156.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Kowalski KE. Complete Restoration of Respiratory Muscle Function in Subjects With Spinal Cord Injury: Interventional Clinical Trial. Am J Phys Med Rehabil. 2020 Jul;99(7):e91-e92. doi: 10.1097/PHM.0000000000001338. No abstract available.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Nemunaitis GA, Kowalski KE. Restoration of cough via spinal cord stimulation improves pulmonary function in tetraplegics. J Spinal Cord Med. 2020 Sep;43(5):579-585. doi: 10.1080/10790268.2019.1699678. Epub 2019 Dec 6.
- DiMarco AF, Geertman RT, Tabbaa K, Nemunaitis GA, Kowalski KE. Effects of Lower Thoracic Spinal Cord Stimulation on Bowel Management in Individuals With Spinal Cord Injury. Arch Phys Med Rehabil. 2021 Jun;102(6):1155-1164. doi: 10.1016/j.apmr.2020.09.394. Epub 2020 Nov 5.
- DiMarco AF, Geertman RT, Nemunaitis GA, Kowalski KE. Comparison of disc and wire electrodes to restore cough via lower thoracic spinal cord stimulation. J Spinal Cord Med. 2022 May;45(3):354-363. doi: 10.1080/10790268.2021.1936388. Epub 2021 Jul 7.
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- IRB 15-00014
- U01NS083696 (Sovvenzione/contratto NIH degli Stati Uniti)
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